全国大学生电子设计竞赛培训系列教程
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全国大学生电子设计大赛应该怎么准备?最主要的是学习什么课程::《电工电路基础》《低频电子线路》《数字电路》《高频电子线路》《电子测量》《智能仪器原理及应用》《传感器技术》《电机与电气控制》《信号与系统》《单片机接口原理及应用》等等。
所要学习的科目当然不能定局,知识面越广越好,它是对各个科目综合运用的产物,而且要具有非常强的动手和创新能力,对一个人的动手能力有很大的促进作用.学起来不要急于求成,掌握一些基本电路及调试,焊接技术,Protel软件的使用,能制作机器人最好对机械结构方面也要懂些。
很多东西只要学习了不一定什么时候就能用到,不要在学时表面感觉没用就不注重它,那样就犯了很大的错误了。
在电子DIY学习过程中你会体会到很多乐趣的。
要厚积勃发。
全国大学生电子设计大赛应该准备哪些模块?主要可以针对以下几类准备模块:电源类、信号源类、无线电类、放大器类、仪器仪表类、控制类。
建议现在打好基础,做好知识储备:1.数电,模电,单片机原理,C语言,这几个是必学的,重要,相当重要。
2.收集相关资料,比如芯片数据手册,应用笔记,源程序,制作实例,现在吧资料积累好了,到时候用起来很方便。
3.多跑电子市场,买些元件回来自己动手做一些东西,锻炼实践能力。
4.看往年电子设计大赛的题目,学习别人设计的长处,最好自己总结下,写成自己的东西。
5.找你们学校以前带电子设计竞赛的老师,告诉他你自己的想法,希望他能给你点建议或者帮助。
6.坚持,坚持,再坚持,克服困难,持之以恒!这些最基本的东西学好了,等你正式参加比赛的时候,什么ARM,DSP,FPGA等用起来也就不是很困难了!切记,不要赶时髦,追新潮,最基本的东西全掌握了,新东西也不就那么神秘了!!课程方面:还要学单片机啊、嵌入式系统、数字电路、CPLD/FPGA设计、C语言、汇编、微机接口模电要好好学,信号没多大用CPLD/FPGA编程/模拟用QuartusII单片机模拟用Proteus模电模拟用Multisim单片机编程用Keil,用的C语言和汇编嵌入式还要用到Linux的内核还有个画PCB板的,Protel 99SE,现在最新的叫“Altium Designer”反正这些东西都会要用的,要学起来东西很多,建议你要用到什么看书吧~而且电子设计竞赛都是几个人一组,分工合作吧~在此留贴激励自己备战两年后的全国大学生电子设计大赛。
全国大学生电子设计竞赛培训系列教程《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——基本技能训练与单元电路设计》内容简介本书是全国大学生电子设计竞赛培训系列教程之一——《基本技能训练与单元电路设计》分册。
全书共7章,主要介绍了“全国大学生电子设计竞赛”的基本情况、设计竞赛命题原则及要求、历届考题的类型、考题所涉及的知识面和知识点、竞赛培训流程,以及赛前、竞赛期间的注意事项等内容;并较详细地讲解了电子竞赛制作的基础训练、单片机最小系统和可编程逻辑器件系统设计制作;最后介绍了单元电路的工作原理、设计与制作。
本书内容丰富实用,叙述简洁清晰,工程性强,可作为高等学校电子信息科学与工程类专业、电气工程及自动控制类专业的大学生参加“全国大学生电子设计制作竞赛”的培训教材,也可作为各类电子制作、详程设计、毕业设计的教学参考书,以及电子工程技术工程师的参考书。
前言全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司、信息产业部人事司共同主办的面向大学生、大专生的群众性科技活动,目的在于推动普通高等学校的信息电子类学科面向21世纪的课程体系和课程内容改革,引导高等学校在教学中培养大学生的创新意识、协作精神和理论联系实际的学风,加强学生工程实践能力的训练和培养,鼓励广大学生踊跃参加课外活动,把主要精力吸引到学习和能力培养上来,促进高等学校形成良好的学习风气,同时也为优秀人才脱颖而出创造条件。
全国大学生电子设计竞赛自1994年至今已成功举办了七届。
深受全国大学生的欢迎和喜爱,参赛学校、队和学生逐年递增。
全国大学生电子设计竞赛组委会为了组织好这项竞赛事,编写了电子设计竞赛获奖作品选编,深受参赛队员的喜爱。
有许多参赛队员和辅导教师反映,若能编写一部从基本技能训练、单元电路设计直至综合设计系列教程,那将是锦上添花。
2006年北京理工大学罗伟雄教授在湖南指导工作时也曾提出这个设想。
当时就得到了国防科技大学的领导和教员响应。
立即组建了“全国大学生电子设计竞赛培训系列教程编写委员会”。
电子产品手工产品制作流程1、pcb图的制作2、打印pcb3、热转印经热转印机将打印好的pcb转印到铜板上。
4、腐蚀电路板将三氯化铁和水按比例调好,将转印过的铜板放入腐蚀。
尽量迅速。
5、打孔腐蚀过的电路板清洗干净后,用转机进行打孔。
注意孔径大小。
5.1 PCB制作的操作说明图5.1 PCB生成流程图5.1.2 据设计要求设计电路原理图,并完成原理图的绘制。
对于简单的原理图也可以进行直接的PCB板绘制。
PCB图如附录B所示。
a. 据原理图生成网络表,这部分PROTEL99是自动进行的,只需要用户单“create Netlist”即可;b. 网络表有也是原理图与印制电路板的接口;c. 规划电路板的结构,即确定电路板的框架,设置系统参数;d. 引入第二步生成的网络表和零件封装,让原理图与印制电路板连接起来;e. 引入网络表后系统将根据规则对零件自动布局进行飞线;f. 修改封装与布局,这是自动布线的前提;g. Protel 99 SE自动布线比较完善,它采用最先进的无网络技术。
基于形状的对角线自动布线技术;h. 自动布线后,如果有不满的地方,我们可以进行手工调整;i. 存盘并打印;j. 结束。
5.2安装工艺安装工艺是制作工程中最关键的一步,它承接上面的设计性工作和下面的调试工作。
为此我们做了大量的学习和练习,具体理论学习知识如下:5.2.1焊接技术装接电路的主要工作是在电路板上焊接电子元器件,焊接质量的好坏直接影响着电路的性能,焊接质量主要取决于四个条件:焊接工具,焊剂,焊料,焊接技术. 为保证焊接质量,要求焊点光亮,圆滑,无虚焊.a.元件引线要刮净,最好先挂锡再焊.因为引线表面经常有氧化物或油渍,不易"吃锡",焊接起来困难,即使勉强焊上也容易形成虚焊,因而必须将氧化物或油渍刮除干净.b.焊接温度和时间要掌握好.温度不够,焊锡流动性差,很容易凝固;温度过高,焊锡流淌,焊点又不易存锡,两种情况都不易焊好.一般焊接时让烙铁头的温度高于焊锡熔点,烙铁头与焊点接触时间以使焊点锡光亮,圆滑为宜.如果焊点不亮或形成"豆腐渣"状,说明温度不够,焊接时间太短.这种情况由于焊剂没能充分挥发,很容易形成虚焊.此时需要增加焊接温度,只要将烙铁头在焊点上多停留些时间即可,不必加压力或来回移动.c.扶稳不晃,上锡适量.焊接时,被焊物体必须扶稳扶牢,特别在焊锡凝固过程中不能晃动被焊元器件,否则很容易造成虚焊.烙铁沾锡多少要根据焊点大小来决定,最好所沾锡量能包住被焊物.如果一次上锡不够,可以下次填补,但要注意再次填补焊锡时,一定要待上次的锡一同熔化后方可移开烙铁头,使焊点熔结为一体.d.电子电路常有一些基本单元组成,电路重复性和规律性较强.焊接时,一般先将电阻,电容,二极管等元件引线弯曲成所需形状,依次插入焊孔,并设法使元件排列整齐,然后统一焊接.检查焊点后剪去过长引线,最后焊接三极管,集成电路.器件的焊接时间一般要短一些,引脚也不宜剪得太短,防止焊接时烫坏管子.初学者可用镊子夹住管脚进行焊接.e.焊接结束,首先检查电路有无漏焊,错焊,虚焊等问题.检查时可用尖嘴钳或镊子将每一个元件拉一拉,看有无松动,特别是要察看三极管管脚是否焊牢,如果发现有松动现象,要重新焊接.5.2.2印制电路板安装与焊接印制电路板的装焊在整个电子产品制造中处于核心的地位,可以说一个整机产品的“精华”部分都装在印制板上,其质量对整机产品的影响是不言而喻的。
A BC D EFG DPGNDAB C D E F GDPVCCabcdefgdp gfG N Da bdpcG N Dde 3.8显示电路3.8.1 LED 显示器接口电路1.LED 显示原理LED (Light Emitting Diode 发光二极管)显示器是由发光二极管构成的最为常用的显示器件。
数字LED 显示器利用7个发光二极管显示数字,通常被称为七段LED 显示器、或者数码管。
另外,数码管中还有一个圆点型发光二极管,用于显示小数点。
结构图如图3.8.1所示。
LED 显示器有共阳极接法和共阴极接法。
共阳极接法的发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。
使用时,公共阳极接+5V 电压。
在阴极端输入低电平,发光二极管就导通发光。
共阴极接法的发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。
使用时,公共阴极接地,在阳极端输入高电平时,发光二极管就导通发光。
使用时要注意区分这两种不同接法的LED 显示器。
LED 导通电压在1.5V 左右,工作电流每段约为20mA ,直接接在+5V 电平上会使数码管过亮导致损坏,需接一个100~300Ω的限流电阻。
符号和引脚 共阴极接法 共阳极接法图3.8.1 LED 显示器内部结构2.多位数字显示控制技术利用多个数字LED 显示器可以显示多位数字。
一个N 位的LED 显示器有N 根位选线和8×N 根段选线。
根据显示方式的不同,位选线和段选线的连接方式也不同。
段选线控制1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp I/O(1)I/O(2)I/O(3)I/O(4)GND(VCC)1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedpI/OI/O显示字符的字形,位选线控制显示位的亮、暗。
全国大学生电子设计竞赛,当初我听到这个比赛的时候心中还有些胆怯,毕竟它含金量确实高,而且要想在全国去的好的名次,也确实不是一件容易的事情。
但经过我大二一年的准备,我还是在自己的努力下,拿到了全国二等奖,现在都还清楚地记得但是得知我们的团队获奖时的激动心情。
或许很多人会问参加这个比赛有什么用?下面我首先就要给大家讲一讲这个比赛的用处。
首先这个比赛含金量特别高,高到什么程度。
如果拿到了国奖的话,再加上本科成绩不是那么的差,保研几乎是没有什么问题的;即使是退一步考研,面试和找导师的时候,一个国奖都会为你带来你意想不到的便利,面试时候只要不跟老师干起来,基本上已近稳了;同样的,导师都喜欢有科研经历或者有比赛经历的同学,这个奖就是最好的证明。
同样,找工作的时候,一个国奖也许就能帮你撬开一个优秀企业的大门,升职加薪的话也说不定可以的。
建议电子信息类专业的学弟学妹有机会的话都可以尝试一下,即便没有得奖,对大家来说都是一个不错的经历,会让你的知识阅历都上一个台阶,并且也能够给你一个优秀的标准。
接下来我想说一下这个比赛的简介,这可能是最枯燥的一项了,我尽量给大家讲的浅显易懂一些。
这个比赛时教育部的高等教育司和信息产业部人事司一起办的,负责领导全国范围内的电子设计竞赛工作。
而每个地区的赛事就分配给地方的教育局管,全国各个地区就是各个赛区,都会有本地的竞赛组委会和专家组。
两年一届,单数年是大电赛,偶数年时小电赛,对于不考研的大学生来说,想参加大电赛还是小电赛就看自己意愿了,考研的话就要考虑一下时间的局限性了,或许你只有大二一年的时间。
下面回到赛前准备的这个问题上:我将分为两方面为大家展示,分别是软件类和硬件类软件类:现在电赛普遍运用的都是32位单片机(不论是stm32还是32位的DSP)同时编程语言运用的最为广泛的也是C语言。
所以电赛软件准备第一步-->学好C语言,这里我首推谭浩强老师的教材《c语言程序设计第五版》淘宝有卖,大家有需要可以去搜一下,同时在B站上有相应的视频,可以配套学习。
全国大学生电子设计竞赛培训系列教程《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——基本技能训练与单元电路设计》内容简介本书是全国大学生电子设计竞赛培训系列教程之一——《基本技能训练与单元电路设计》分册。
全书共7章,主要介绍了“全国大学生电子设计竞赛”的基本情况、设计竞赛命题原则及要求、历届考题的类型、考题所涉及的知识面和知识点、竞赛培训流程,以及赛前、竞赛期间的注意事项等内容;并较详细地讲解了电子竞赛制作的基础训练、单片机最小系统和可编程逻辑器件系统设计制作;最后介绍了单元电路的工作原理、设计与制作。
本书内容丰富实用,叙述简洁清晰,工程性强,可作为高等学校电子信息科学与工程类专业、电气工程及自动控制类专业的大学生参加“全国大学生电子设计制作竞赛”的培训教材,也可作为各类电子制作、详程设计、毕业设计的教学参考书,以及电子工程技术工程师的参考书。
前言全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司、信息产业部人事司共同主办的面向大学生、大专生的群众性科技活动,目的在于推动普通高等学校的信息电子类学科面向21世纪的课程体系和课程内容改革,引导高等学校在教学中培养大学生的创新意识、协作精神和理论联系实际的学风,加强学生工程实践能力的训练和培养,鼓励广大学生踊跃参加课外活动,把主要精力吸引到学习和能力培养上来,促进高等学校形成良好的学习风气,同时也为优秀人才脱颖而出创造条件。
全国大学生电子设计竞赛自1994年至今已成功举办了七届。
深受全国大学生的欢迎和喜爱,参赛学校、队和学生逐年递增。
全国大学生电子设计竞赛组委会为了组织好这项竞赛事,编写了电子设计竞赛获奖作品选编,深受参赛队员的喜爱。
有许多参赛队员和辅导教师反映,若能编写一部从基本技能训练、单元电路设计直至综合设计系列教程,那将是锦上添花。
2006年北京理工大学罗伟雄教授在湖南指导工作时也曾提出这个设想。
当时就得到了国防科技大学的领导和教员响应。
立即组建了“全国大学生电子设计竞赛培训系列教程编写委员会”。
并组织了几十名教员和曾经获得全国大学生电子设计竞赛大奖的在校研究生和博士生对历届的考题(约43题)重新设计制作一次。
为这个系列教程编写奠定了理论和实践的基础。
本系列教程分为五个分册,共23章。
第一分册为《基本技能训练与单元电路设计》;第二分册为《模拟电子线路设计》;第三分册为《高频电子线路设计》;第四分册为《电子仪器仪表设计》;第五分册为《数字电路与自控系统设计》。
第一分册《基本技能训练与单元电路设计》,又称基础分册,共有7章(第1~7章)。
主要介绍了全国大学生电子设计竞赛基本情况,命题原则及要求,竞赛题所涉及的知识面与知识点;全国大学生电子设计竞赛流程;电子设计竞赛制作基本训练;单片机最小系统设计制作;可编程逻辑器件系统设计制作;电子系统设计的基本方法及步骤;常用中小规模集成电路的应用设计课题。
第二分册《模拟电子线路设计》,共有3章(第8~10章)。
主要介绍了交直流、稳压电源设计、放大器设计及信号源设计。
第三分册《高频电子线路设计》,共4章(第11~14章)。
主要介绍了高频电子线路设计基础、无线电发射机的设计、无线电接收机的设计及无线电收发系统设计。
第四分册《电子仪器仪表设计》,共有6章(第15~20章)。
主要介绍时频测量仪设计、电气参数测量仪设计、时域测量仪设计、元器件参数测量仪设计、频域测量仪设计及数据域测试仪设计。
第五分册《数字电路及自控系统设计》,共3章(第21~23章)。
主要介绍数字电路设计、自动控制系统设计、实验箱的组成、原理及应用。
本书是第一分册——《基本技能训练与单元电路设计》,共分为7章。
第1章绪论,介绍了全国大学生电子设计竞赛基本情况,命题原则及要求,历届考题分类及竞赛题所涉及的知识面与知识点。
第2章全国大学生电子设计竞赛培训流程,介绍了赛前的组织、动员与培训,赛前的题目分析和准备及竞赛期间应注意的几个问题。
第3章电子设计竞赛制作基础培训,介绍了常用电子电路的元器件的识别与主要性能参数,印制电路板设计与制作,装配工具及使用方法。
第4章单片机最小系统设计制作,介绍了单片机最小系统设计制作,人机接口技术,A/D、D/A转换电路及程序设计,片外存储器扩展,单片机最小系统与FPGA接口电路及程序设计,单片机最小系统故障分析及处理。
第5章可编程逻辑器件系统设计制作训练,介绍了FPGA最小系统设计制作,FPGA最小系统配置电路的设计,ModelSim仿真工具的使用,FPGA最小系统板的下载,常见错误及原因分析,编程技巧。
第6章电子系统设计的基本方法及步骤,介绍了电子系统设计的基本方法,电子竞赛作品设计制作步骤及电子设计竞赛总结报告。
第7章常用中大规模集成电路的应用设计课题,介绍了模电、数电、高频电子线路、自动控制、仪器仪表等主要专业基础课程相关的课题,共搜集40道课题,通过对单元电路的设计对综合设计打下牢固坚实基础。
参加本书编写工作的有高吉祥、库锡树、徐欣、关永峰、刘菊荣、吴帅、步凯、翟庆林等人。
第1~3章由库锡树、刘菊荣、高吉祥执笔,第4章由关宇峰执笔,第5章由徐欣、吴帅执笔,第6、7章由高吉祥、步凯、丁文霞、陆珉执笔。
高微为全书的打印、绘图做了大量工作。
全国由高吉祥编稿、定稿,由唐朝京教授主审与策划。
《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——模拟电子线路设计》内容简介本书是第二册——《模拟电子线路设计》,共分为3章。
第8章交直流稳压、稳流电源设计,介绍了稳压、稳流电源的设计基础、简易数控直流电源设计、数控恒流源设计、直流稳压源设计、三相正弦变频电源设计及高频大功率感应加热电源设计。
第9章放大器设计,介绍了放大器设计基础、实用低频功率放大器设计、测量放大器设计、宽带放大器设计、高效率音频功率放大器设计及简易心电图仪设计。
第10章信号源设计,介绍了信号源设计基础、实用信号源的设计与制作及波形发生器的设计。
参加本书编写工作的有高吉祥、刘希顺、刘菊荣、高勐等人。
全书由高吉祥主编,负责全书绝大部分的执笔、全书定稿与编校工作。
刘希顺参与了第8章、第9章的编写工作,并负责全书校对。
刘菊荣参与了第10章编写工作。
高勐负责全书各章节的软件设计与编程。
唐朝京教授为主审,负责全书的策划与审查。
因编写时间仓促,难免会出现错误,欢迎读者批评纠正,我们表示万分感谢。
《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——高频电子线路设计》序言/前言前言全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司、信息产业部人事司共同主办的面向大学生、大专生的群众性科技活动,目的在于推动普通高等学校的信息电子类学科面向21世纪的课程体系和课程内容改革,引导高等学校在教学中培养大学生的创新意识、协作精神和理论联系实际的学风,加强学生工程实践能力的训练和培养,鼓励广大学生踊跃参加课外活动,把主要精力吸引到学习和能力培养上来,促进高等学校形成良好的学习风气,同时,也为优秀人才脱颖而出创造条件。
全国大学生电子设计竞赛自1994年至今已成功举办了七届。
深受全国大学生的欢迎和喜爱,参赛学校、队和学生逐年递增。
全国大学生电子设计竞赛组委会为了组织好这项赛事,编写了电子设计竞赛获奖作品选编,深受参赛队员的喜爱。
有许多参赛队员和辅导教师反映,若能编写一部从基本技能培训、单元电路设计直至综合设计系列教程,那将是锦上添花。
2006年北京理工大学罗伟雄教授在湖南指导工作时也曾提出这个设想。
当时就得到了国防科技大学的领导和教员响应。
立即组建了“全国大学生电子设计竞赛培训系列教程编写委员会”。
并组织了几十名教员和曾经获得全国大学生电子设计竞赛大奖的在校研究生和博士生对历届的考题(约43题)重新设计制作一次。
为这个系列教程编写奠定了理论和实践的基础。
本系列教程分为五册,共23章。
第一分册《基本技能训练与单元电路设计》;第二分册《模拟电子线路设计》;第三分册《高频电子线路设计》;第四分册《电子仪器仪表设计》;第五分册《数字电路与自动控制系统设计》。
第一分册《基本技能训练与单元电路设计》,又称基础篇,共有7章(第1章~第7章)。
主要介绍了全国大学生电子设计竞赛基本情况,命题原则及要求,竞赛题所涉及的知识面与知识点;全国大学生电子设计竞赛流程;电子设计竞赛制作基本训练;单片机最小系统设计制作;可编程逻辑器件系统设计制作培训;电子系统设计的基本方法及步骤;常用中小规模集成电路的应用设计课题。
第二分册《模拟电子线路设计》,共有3章(第8章~第10章)。
主要介绍了交直流稳压电源设计、放大器设计及信号源设计。
第三分册《高频电子线路设计》,共4章(第11章~第14章)。
主要介绍了高频电子线路设计基础、无线电发射机的设计、无线电接收机的设计及无线电收发系统设计。
第四分册《电子仪器仪表设计》,共有6章(第15章~第20章)。
主要介绍时频测量仪设计、电气参数测量仪设计、时域测量仪设计。
元器件参数测量仪设计、频域测量仪设计及数据域测试仪设计。
第五分册《数字电路及自动控制系统设计》,共3章(21~23章)。
主要介绍数字电路设计。
自动控制系统设计、实验箱的组成、原理及应用。
本书包含的4章内容是:第11章高频电子线路设计基础,主要介绍了频谱变换电路、数字调制与解调电路、频率合成技术、宽带技术、功率合成技术及无线电接收与发射设备的原理及应用。
第12章无线电发射机的设计,介绍了电压控制LC振荡器设计、简易发射机(AM)电路设计、智能大功率调频发射机设计及正弦信号发生器设计。
第13章无线电接收机设计,介绍了调幅广播收音机设计、短波调频接收机设计和调频收音机设计。
第14章无线电收发系统设计,介绍了简易无线电遥控系统设计、单工无线呼叫系统设计、抗同频干扰的收发系统设计及CDMA数字手机电路剖析。
参加本书编写工作的有高吉祥、吴佳、步凯、翟庆林等人。
本书主要章节由高吉祥执笔,12.4节由步凯执笔,吴佳、翟庆林参与了全书软件设计的部分工作。
本书由唐朝京教授主审。
因编写时间仓促,难免会出现错误,欢迎读者批评纠正。
我们表示万分感谢。
《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——电子仪器仪表设计》内容简介本书是针对全国大学生电子设计竞赛特点和需要,为高等学校电子信息工程、通信工程、自动化、电气控制、计算机类专业学生编著的培训教材。
全书共有6章,内 容包括:时频测量仪、电气参数测量仪、时域测量仪、元器件参数测量仪、频域测量仪、数据域测量仪的工作原理、设计基础、设计方法及大量的设计举例。
本书内容丰富实用,叙述条理清晰,工程性强,可以作为全国大学生电子设计竞赛的培训教材,也可以作为参加各类电子制作、课程设计、毕业设计的参考书,以及电子工程技术人员进行电子设计与制作的参考书。
《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——数字系统与自动控制系统设计》内容简介本书是针对全国大学生电子设计竞赛特点和需要,为高等学校电子信息工程、通信工程、自动化、电气控制、计算机类专业学生编著的培训教材。